Ultratunna rostlager utvinner energi från saltvatten

Det är forskare vid Caltech och Nortwestern University i USA som har tittat på möjligheten att producera el med utgångspunkt från rost. Deras studie visar att energi kan alstras när den tunna filmen av järnoxid reagerar med saltvatten.

Processen omvandlar rörelseenergin hos saltvattnet till elektricitet. Jonerna som finns i saltvatten attraherar elektroner i järnet under rosten. När saltvattnet flödar så gör även jonerna det, och genom den attraktionskraften drar de med sig järnets elektroner – och alstrar då elektrisk ström. Forskarnas småskaliga experiment gav tiotals millivolt.

– Som perspektiv skulle plattor med en yta på tio kvadratmeter vardera kunna leverera fem kilowatt i timmen, vilket är nog för att försörja ett amerikanskt standardhem. Men givetvis är mindre krävande applikationer som lågenergi-utrustning på avlägsna platser ett mer lovande tillämpningsområde i närtid, säger Tom Miller, kemiprofessor vid Caltech på universitetets hemsida.

Högre effektivitet än solpaneler

Enligt forskarna kan elektrokinetik leverera omkring 30 procents effektivitet, vilket är bättre än moderna solpaneler. Principen har tillämpats med andra material – exempelvis alstras viss elektricitet om man drar en droppe saltvatten över grafen. Men det är svårt att skala upp riggar som bygger på det dyra materialet.

Rost är å andra sidan väldigt lätt att skapa storskaligt. Men den korrosion som du exempelvis ser på ett båtskrov är för tjock och oregelbunden. Genom PVD, physical vapour deposition (en metod för att skapa ytskikt) har forskarna framställt en rostfilm.

Den är tio nanometer i tjocklek, vilket är tusentals gånger tunnare än ett mänskligt hårstrå.

Möjliga tillämpningar är som komplement i våg- och tidvattenkraftverk. Forskarna föreslår också att inplantat i kroppen kan drivas med rostmetoden, då blod innehåller natrium.

Studien Energy Conversion via Metal Nanolayers är publicerad i Proceedings of the National Academy of Sciences.